Wenn das Cold Atom Lab der NASA erfolgreich ist, gelingt es Ihnen, einige der wichtigsten universellen Geheimnisse aufzudecken.
Wenn alles nach Plan verläuft, wird die Internationale Raumstation zum kältesten Punkt im Weltraum.
Im August 2017 plant die NASA ein Experiment auf der ISS, bei dem Atome auf weniger als 1 Milliarde Grad über dem absoluten Nullpunkt (100 Millionen Mal niedriger als im Weltraum) eingefroren werden können. In einer früheren Erklärung berichtete die NASA, dass die Temperatur des Experiments ein Zehnmilliardstel Grad betrug.
Ein Instrumentarium, dessen Größe das Volumen einer Eiskiste erreicht, wird als Cold Atom Laboratory (CAL) bezeichnet. Es besteht aus einem Vakuummedium, Lasern und einer elektromagnetischen "Klinge". All dies verlangsamt die Gaspartikel, bis sie einen praktisch stationären Zustand erreichen. (Denken Sie daran, dass die Temperatur ein Maß dafür ist, wie schnell sich Moleküle und Atome bewegen.)
Bei Erfolg kann CAL die tiefsten Geheimnisse des Universums aufdecken.
"Die Untersuchung solcher hyperkolloidaler Atome könnte unsere Einstellung zur Materie und die grundlegende Natur der Schwerkraft verändern", sagte Robert Thompson, ein Forscher am Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien. - „Zukünftige Experimente werden dazu beitragen, die Schwerkraft und die Dunkle Materie zu verstehen. Und dies ist eine der am häufigsten anzutreffenden Kräfte im Universum. “ Versuche, das Bose-Einstein-Kondensat auf der Erde vor diesem Zeitpunkt zu rekonstruieren, waren nur teilweise erfolgreich. Da alles auf dem Planeten der Anziehungskraft unterliegt, tendieren die Atome und Moleküle zur Erde. Daher werden Effekte nur für den Bruchteil einer Sekunde beobachtet. Im Weltraum befindet sich die ISS jedoch im freien Fall, sodass die Strukturen für 5-10 Sekunden gehalten werden. (Die nächsten CAL-Versionen verlängern die Dauer auf Hunderte von Sekunden.)
Wissenschaftler erwarten, dass die Ergebnisse zur Verbesserung mehrerer Technologien führen werden. Darunter: Quantencomputer, Atomuhren für die Navigation von Raumfahrzeugen und verschiedene Sensoren, unter anderem zur Detektion von Dunkler Energie. Das aktuelle Modell des Universums legt nahe, dass wir nur 5% sehen können, und der Rest ist der Dunklen Materie (27%) und der Dunklen Energie (68%) zugeordnet.
"Es stellt sich heraus, dass wir trotz all unserer Technologien immer noch zu 95% blind sind", sagte der stellvertretende Direktor des CAL-Projekts, Kamal Oudriri, in einer Erklärung. "Wie die neue Linse, die Galileo in das erste Teleskop eingebaut hat, haben supersensitive kalte Atome das Potenzial, Fragen zu beantworten, die bis an die Grenzen der bekannten Physik rätselhaft bleiben."
CAL soll im August an Bord der Dragon SpaceX Robotic Cargo Capsule auf der ISS starten. NASA-Beamte gaben an, dass die neuesten Tests noch ausstehen, wenn CAL zum Startort in Cape Canaveral, Florida, geliefert wird.
